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技術 レーダ受信機

出願人 三菱電機株式会社
発明者 麻生真成
出願日 1992年12月14日 (28年0ヶ月経過) 出願番号 1992-333046
公開日 1994年6月28日 (26年6ヶ月経過) 公開番号 1994-180360
状態 未査定
技術分野 レーダ方式及びその細部
主要キーワード F端子 ゲート信号入力端子 高周波減衰器 高周波パルス信号 電圧可変型 ゲート遅延回路 LO端子 送信ゲート
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1994年6月28日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

目的

ディレーラインを内蔵するレーダ受信機において、このディレーラインから発生する不要波の抑圧比を、ディレーライン独自の抑圧比以上とすることにより、広ダイナミック化されたレーダ受信機を得る。

構成

ディレーラインから目標とは異なる既知のタイミングで発生する不要波を、ディレーライン前段目標信号を検出する検出器と、ディレーラインの後段IQ(In−phase,Quadrature−phase)検波器用コーホー信号の入、切スイッチと、上記検出器の検出出力タイミング基準として不要波発生タイミングを作り上記スイッチを駆動する駆動回路とを設ける。

概要

背景

図3は、従来のレーダ受信機の構成図である。図において、1はレーダ受信機、2は高周波増幅器、3は低雑音増幅器、4はミキサ、5は第1の中間周波数増幅器、6は中間周波数減衰器、7はディレーライン、8は第2の中間周波数増幅器、9はバンドパスフィルタ、10はIQ(In−phase,Quadrature−phase)検波器、11はコーホー信号発生器、22は高周波入力端子、23は局部信号入力端子、24はビデオ信号出力端子である。

以下、従来のレーダ受信機について説明する。レーダ受信機は、レーダ送信機からアンテナを経て放射される高周波送信パルス信号目標反射して上記アンテナによって入力する高周波受信パルス信号を受信する。

図3において、この高周波受信パルス信号は上記高周波入力端子22から入力し、上記高周波減衰器2で所定のレベルだけ減衰を受ける。上記高周波増幅器2の出力信号は上記低雑音増幅器3に入力し増幅され、上記ミキサ4のRF入力端子に入力する。一方、局部信号入力端子23から入力する局部信号は上記ミキサのLO端子に入力し、上記ミキサではRF端子入力信号とLO端子入力信号の周波数差分中間周波数信号をIF端子より出力する。この中間周波数パルス信号は、上記第1の中間周波数増幅器5及び上記中間周波数減衰器6において、増幅、減衰される。この信号は次に上記ディレーライン7に入力し、所定の時間だけディレーを受ける。

上記ディレーライン7でディレーを受けた中間周波数パルス信号は、上記第2の中間周波数増幅器8に入力し増幅され、上記バンドパスフィルタ9に入力する。上記バンドパスフィルタ9は一般にマッチドフィルタと呼ばれ、信号レベル雑音レベル比が最も高くなるように、その帯域が決められている。上記バンドパスフィルタ9の出力中間周波数パルス信号は、上記IQ検波器10の一方の入力端子に入力する。上記IQ検波器10のもう一方の入力端子には、上記コーホー信号発生器11で発生するコーホー信号が入力し、両端子の入力信号がその内部でミキシングされ、お互いに90゜位相のずれたベースバンド信号である。I,Qビデオ信号が出力される。この信号は上記ビデオ信号出力端子24から、後段信号処理器に送られる。上記信号処理器では、I,Qビデオ信号から、目標の方位、距離を検出する。

上記ディレーライン7では、受信パルス信号である目標信号が通過する際に、ディレーラインの内部構造によって生じる不要波が発生する。図4に示すとおり、ディレーラインのディレー時間をt0 とすると、同図のアで示す入力信号がある場合、同図のイで示されるように、2種類の不要波、すなわち信号入力と同時に発生するフィールドスルー及びt0 の3倍の時間遅れて発生するトリプルトランジットエコーである。これらの不要波はディレーラインの内部構造により抑圧策がとられている。この抑圧比は、図4に示されているように、目標信号に対する不要波のレベルの比で示される。

上記した不要波の抑圧比は、通常のディレーラインで40〜50dB程度であり、この抑圧比を超えるダイナミックレンジを有するレーダ受信機では、高レベルの目標信号の入力があった場合、フィールドスルーあるいはトリプル・トランジット・エコーの検波ビデオが、後段の上記した信号処理器において誤警報として処理される。

概要

ディレーラインを内蔵するレーダ受信機において、このディレーラインから発生する不要波の抑圧比を、ディレーライン独自の抑圧比以上とすることにより、広ダイナミック化されたレーダ受信機を得る。

ディレーラインから目標とは異なる既知のタイミングで発生する不要波を、ディレーライン前段で目標信号を検出する検出器と、ディレーラインの後段のIQ(In−phase,Quadrature−phase)検波器用コーホー信号の入、切スイッチと、上記検出器の検出出力タイミング基準として不要波発生タイミングを作り上記スイッチを駆動する駆動回路とを設ける。

目的

この発明は上記の課題を解消するためになされたもので、上記ディレーラインにより発生する不要波を、上記ディレーラインの内部構造で決まる抑圧比以上抑圧することにより、広ダイナミックレンジ化した受信機を得ることを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

高周波パルス受信信号入力端に接続された電圧可変型高周波信号減衰器と、上記高周波信号減衰器の出力側に接続された低雑音増幅器と、上記低雑音増幅器の出力側に接続され高周波パルス受信信号と局部信号とをミキシングするミキサと、上記ミキサの出力側に接続された第1の中間周波数増幅器及び電圧可変型の中間周波数減衰器と、上記中間周波数減衰器に接続され中間周波数パルス信号を所定の時間遅延させるディレーラインと、上記ディレーラインの出力側に接続された第2の中間周波数増幅器と、上記中間周波数増幅器の出力側に接続された帯域制限バンドパスフィルタと、コーホー信号発生器と、一方の入力端子が上記バンドパスフィルタに接続され他方の入力端子が上記コーホー信号に接続されたIQ(In−phase,Quadrature−phase)検波器とで構成されるレーダ受信機において、上記ディレーラインの入力側に挿入された方向性結合器と、上記方向性結合器の結合端子に接続された増幅器と、上記増幅器の出力側に接続され中間周波数パルス信号を検波する検波器と、上記検波器の検波電圧ベル所定電圧と比較する電圧比較回路と、外部より入力するゲート信号入力回路と、上記ゲート信号に一定の遅延を加えるゲート遅延回路と、上記ゲート信号のゲート幅を制御するゲート幅制御回路と、上記電圧比較回路の判定信号と上記ゲート信号とで制御されるスイッチ駆動回路と、上記IQ検波器と上記コーホー信号発生器との間に挿入され上記スイッチ駆動回路により駆動されるスイッチとを設けたことを特徴とするレーダ受信機。

請求項2

高周波パルス受信信号の入力端に接続された電圧可変型の高周波信号減衰器と、上記高周波信号減衰器の出力側に接続された低雑音増幅器と、上記低雑音増幅器の出力側に接続され高周波パルス信号と局部信号とをミキシングするミキサと、上記ミキサの出力側に接続された第1の中間周波数増幅器及び電圧可変型の中間周波数減衰器と、上記中間周波数減衰器に接続され中間周波数パルス信号を所定の時間遅延させるディレーラインと、上記ディレーラインの出力側に接続された第2の中間周波数増幅器と、上記中間周波数増幅器の出力側に接続された帯域制限用バンドパスフィルタと、コーホー信号発生器と、一方の入力端子が上記バンドパスフィルタに接続され他方の入力端子が上記コーホー信号発生器に接続されたIQ検波器とで構成されるレーダ受信機において、上記ディレーラインの入力側に挿入された方向性結合器と、上記方向性結合器の結合端子に接続された増幅器と、上記増幅器の出力側に接続され中間周波数パルス信号を検波する検波器と、上記検波器の検波電圧レベルを所定の電圧と比較する電圧比較回路と、外部より入力するゲート信号の入力回路と、上記ゲート信号に一定の遅延を加えるゲート遅延回路と、上記ゲート信号のゲート幅を制御するゲート幅制御回路と、上記電圧比較回路の判定信号と上記ゲート信号とで制御されるスイッチ駆動回路と、上記ディレーラインの後段に挿入され上記スイッチ駆動回路により駆動されるスイッチとを設けたことを特徴とするレーダ受信機。

技術分野

0001

この発明はディレーラインを内蔵するレーダ受信機において、上記ディレーラインから発生する不要波を除去する不要波除去技術に関するものである。

背景技術

0002

図3は、従来のレーダ受信機の構成図である。図において、1はレーダ受信機、2は高周波増幅器、3は低雑音増幅器、4はミキサ、5は第1の中間周波数増幅器、6は中間周波数減衰器、7はディレーライン、8は第2の中間周波数増幅器、9はバンドパスフィルタ、10はIQ(In−phase,Quadrature−phase)検波器、11はコーホー信号発生器、22は高周波入力端子、23は局部信号入力端子、24はビデオ信号出力端子である。

0003

以下、従来のレーダ受信機について説明する。レーダ受信機は、レーダ送信機からアンテナを経て放射される高周波送信パルス信号目標反射して上記アンテナによって入力する高周波受信パルス信号を受信する。

0004

図3において、この高周波受信パルス信号は上記高周波入力端子22から入力し、上記高周波減衰器2で所定のレベルだけ減衰を受ける。上記高周波増幅器2の出力信号は上記低雑音増幅器3に入力し増幅され、上記ミキサ4のRF入力端子に入力する。一方、局部信号入力端子23から入力する局部信号は上記ミキサのLO端子に入力し、上記ミキサではRF端子入力信号とLO端子入力信号の周波数差分中間周波数信号をIF端子より出力する。この中間周波数パルス信号は、上記第1の中間周波数増幅器5及び上記中間周波数減衰器6において、増幅、減衰される。この信号は次に上記ディレーライン7に入力し、所定の時間だけディレーを受ける。

0005

上記ディレーライン7でディレーを受けた中間周波数パルス信号は、上記第2の中間周波数増幅器8に入力し増幅され、上記バンドパスフィルタ9に入力する。上記バンドパスフィルタ9は一般にマッチドフィルタと呼ばれ、信号レベル雑音レベル比が最も高くなるように、その帯域が決められている。上記バンドパスフィルタ9の出力中間周波数パルス信号は、上記IQ検波器10の一方の入力端子に入力する。上記IQ検波器10のもう一方の入力端子には、上記コーホー信号発生器11で発生するコーホー信号が入力し、両端子の入力信号がその内部でミキシングされ、お互いに90゜位相のずれたベースバンド信号である。I,Qビデオ信号が出力される。この信号は上記ビデオ信号出力端子24から、後段信号処理器に送られる。上記信号処理器では、I,Qビデオ信号から、目標の方位、距離を検出する。

0006

上記ディレーライン7では、受信パルス信号である目標信号が通過する際に、ディレーラインの内部構造によって生じる不要波が発生する。図4に示すとおり、ディレーラインのディレー時間をt0 とすると、同図のアで示す入力信号がある場合、同図のイで示されるように、2種類の不要波、すなわち信号入力と同時に発生するフィールドスルー及びt0 の3倍の時間遅れて発生するトリプルトランジットエコーである。これらの不要波はディレーラインの内部構造により抑圧策がとられている。この抑圧比は、図4に示されているように、目標信号に対する不要波のレベルの比で示される。

0007

上記した不要波の抑圧比は、通常のディレーラインで40〜50dB程度であり、この抑圧比を超えるダイナミックレンジを有するレーダ受信機では、高レベルの目標信号の入力があった場合、フィールドスルーあるいはトリプル・トランジット・エコーの検波ビデオが、後段の上記した信号処理器において誤警報として処理される。

発明が解決しようとする課題

0008

従来のディレーラインを内蔵するレーダ受信機では、上記ディレーラインで発生するフィールドスルーあるいはトリプル・トランジット・エコーの不要波が発生し、この不要波の抑圧比は上記ディレーラインの構造によって決まるため、レーダ受信機のダイナミックレンジはその抑圧比以上にできないという問題があった。

0009

この発明は上記の課題を解消するためになされたもので、上記ディレーラインにより発生する不要波を、上記ディレーラインの内部構造で決まる抑圧比以上抑圧することにより、広ダイナミックレンジ化した受信機を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

この発明に係るレーダ受信機は、上記ディレーラインから目標信号とは異なるタイミングで発生する不要波を、上記ディレーライン後段に設けられた不要波除去回路タイミング制御して駆動することにより、除去する回路構造をもつものである。

0011

この発明におけるレーダ受信機は、内蔵するディレーラインで発生する不要波の抑圧比を、ディレーライン独自の抑圧比以上とすることにより、広ダイナミック化されたレーダ受信機を得ることができる。

0012

実施例1.図1は、この発明の一実施例のレーダ受信機の構成を示す図である。図において、1〜11、及び22〜24は図3で示した従来例と同等であり、12は方向性結合器、13はスイッチ、15は増幅器、16は検波器、17は電圧比較回路、18はゲート入力回路、19はゲート遅延回路、20はゲート幅制御回路、21はスイッチ駆動回路、25はゲート信号入力端子である。

0013

次に動作について説明する。図1において、上記ディレーライン7の入出力信号は上述したように図4で示され、ディレーライン入力信号と同一タイミングでフィールドスルーが出力し、時間t0 で目標信号が出力し、時間t2 でトリプル・トランジット・エコーが出力する。これらの信号は、後段の上記IQ検波器10に入力して、上記したコーホー信号とミキシングされる。

0014

一方、上記IQ検波器10のコーホー信号系には、上記コーホー信号発生器11の出力側に接続された上記スイッチ13が挿入されており、これによって、コーホー信号の入、切が行える。今、上記スイッチ13として、例えば、TTL駆動型でTTL,Hでコーホー信号入、TT,Lでコーホー信号切の動作をするスイッチを考えてみる。

0015

ここで、図5、アで示される3種の信号に対して、同図、イで示されるタイミングで不要波をカバーするゲート信号を、上記スイッチ13に印加する。この場合、TTL,Lレベルの期間、上記IQ検波器10では検波が行われないため、上記レーダ受信機1の出力IQビデオ信号は、同図、ウの通り、目標信号のみとなり、不要波は十分に抑圧される。

0016

さらに、図5、イで示される上記スイッチ14の駆動信号発生系について、図1及び図6を用いて説明する。図6、アは送信パルス発生タイミング、及びパルス幅を作る送信ゲートであり、イはその送信パルスによるレーダ受信機の受信信号である上記ディレーライン以前の中間周波数パルス信号である。

0017

図1において、上記方向性結合器12では、上記した受信信号の一部をその結合端子から出力する。この信号は、上記増幅器15で増幅され、上記検波器16に入力し、検波される。上記検波器16の検波電圧は上記電圧比較回路17に入力し、図6、ウで示されるように、あらかじめ設定された電圧しきい値A0 と比較される。A0 の値は、上記ディレーライン7で発生する不要波のレベルが、上記レーダ受信機1の後段に接続された信号処理器で誤警報として検出され始める値に設定されている。

0018

上記電圧比較回路17で入力電圧の絶対値がA0 より大きいと判断された場合、上記電圧比較回路17から図6、エの検波タイミング信号が上記ゲート遅延回路19に送られる。上記ゲート遅延回路19では上記ゲート信号入力端子25と上記ゲート入力回路18とを経て入力した送信ゲートを基準として、上記した検波タイミング信号までの時間Tだけ遅れた所に、フィールドスルーに対するゲートを作成する。さらに、時間Tに図4で示した時間t2 を加えた所に、トリプル・トランジット・エコーに対するゲートを作成する。

0019

上記したフィールドスルー、トリプル・トランジット・エコーに対するゲート信号は、上記ゲート幅制御回路20において、そのゲート幅が各不要波のパルス幅をカバーする長さに拡大され、上記スイッチ駆動回路21に送られる。

0020

上記スイッチ駆動回路21では、入力したゲート信号を上記スイッチ13の駆動レベルに変換され、図6、オに示されるスイッチ駆動電圧として、上記スイッチ13に印加される。したがって、図6、ウに示された上記ディレーライン7の出力信号は、上記IQ検波器10において不要波が抑圧され、目標信号のみが、上記レーダ受信機1より出力される。

0021

実施例2.図2は、この発明の他の実施例のレーダ受信機の構成を示す図である。図において、1〜11、及び22〜24は図3で示した従来例と同等であり、12は方向性結合器、14はスイッチ、15は増幅器、16は検波器、17は電圧比較回路、18はゲート入力回路、19はゲート遅延回路、20はゲート幅制御回路、21はスイッチ駆動回路、25はゲート信号入力端子である。

0022

次に動作について説明する。図2において、上記ディレーライン7の入出力信号は上述したように図4で示され、ディレーライン入力信号と同一タイミングでフィールドスルーが出力し、時間t0 で目標信号が出力し、時間t2 でトリプル・トランジット・エコーが出力する。これらの信号は、後段の上記スイッチ14に入力する。上記スイッチ14は、実施例1で述べた上記スイッチ13と同等品である。

0023

ここで、図5、アで示される3種の信号に対して、同図、イで示されるタイミングで不要波をカバーするゲート信号を、上記スイッチ13に印加する。この場合、TTL,Lレベルの期間、上記ディレーライン7の出力信号は切状態となるため、上記スイッチ13の出力は目標信号のみとなる。

0024

図5、イで示される上記スイッチ13の駆動信号の発生系は、上述した実施例1の図6タイミングチャートと同一である。したがって、図6、ウに示された上記ディレーライン7の出力信号は、上記スイッチ13において不要波が抑圧され、目標信号のみが、上記レーダ受信機1より出力される。

発明の効果

0025

以上述べたように、この発明によれば内蔵するディレーラインの不要波抑圧比以上の不要波抑圧を行うことができ、広ダイナミックレンジ化された受信機を得られるという効果がある。

図面の簡単な説明

0026

図1この発明の一実施例によるレーダ受信機の構成を示す図である。
図2この発明の他の実施例によるレーダ受信機の構成を示す図である。
図3従来のこの種のレーダ受信機の構成を示す図である。
図4ディレーラインの入出力信号のタイミングを示す図である。
図5この発明の実施例によるスイッチの制御タイミングを示す図である。
図6この発明の実施例による不要波除去のタイミングを示す図である。

--

0027

1レーダ受信機
2高周波減衰器
3低雑音増幅器
4ミキサ
5中間周波数増幅器
6中間周波数減衰器
7ディレーライン
8 中間周波数増幅器
9バンドパスフィルタ
10IQ検波器
11 コーホー信号発生器
12方向性結合器
13 スイッチ
14 スイッチ
15増幅器
16 検波器
17電圧比較回路
18ゲート入力回路
19ゲート遅延回路
20ゲート幅制御回路
21スイッチ駆動回路
22高周波入力端子
23局部信号入力端子
24ビデオ信号出力端子
25 ゲート信号入力端子

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